DISEÑO DE S.E

EXPEDIENTE DE CONCESION TEMPORAL

Clculos Justificativos de Subestaciones - ELMClculos Justificativos Subestaciones

Documento III-1

CLCULOS JUSTIFICATIVOS DE SUBESTACIONESCLCULOS JUSTIFICATIVOS DE SUBESTACIONES

NDICE

1.0 DETERMINACIN DEL NIVEL DE AISLAMIENTO1.1NIVEL DE AISLAMIENTO1.2CLCULO DE LA LONGITUD DE LA LNEA DE FUGA1.3AISLAMIENTO POR SOBRETENSIONES EXTERIORES1.4RECOMENDACIONES y CONCLUSIONES

2.0DISTANCIAS MNIMAS DE SEGURIDAD 2.1DISTANCIAS MNIMAS DE SEGURIDAD PARA 60 y 22,9 kV2.2CONCLUSIONES3.0DIMENSIONAMIENTO DEL APANTALLAMIENTO CONTRA

DESCARGAS ATMOSFRICAS

3.1DATOS DE LAS SUBESTACIONES Y CRITERIOS DE DISEO3.2DISEO DEL APANTALLAMIENTO3.3CONCLUSIONES4.0DIMENSIONAMIENTO DE LOS PARARRAYOS4.1MAXIMA TENSIN DE OPERACIN CONTINUA (MCOV Uc)4.2SOBRETENSIN TEMPORAL (TOV)4.3CALCULO DE LA TENSIN NOMINAL DEL PARARRAYOS (Ur)4.4MARGEN DE PROTECCIN4.5DISTANCIA MXIMA DE INSTALACIN4.6CALCULO DE LA ENERGA EN PARARRAYOS4.7MARGEN DE PROTECCIN POR SOBRETENSION POR MANIOBRA4.8MARGEN DE PROTECCIN POR SOBRETENSION POR FRENTE DE ONDA

4.9CONCLUSIONES5.0DIMENSIONAMIENTO DE LOS TC

5.1DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD DE LOS TC5.2CALCULO DE RELACIN DE TRANSFORMACIN DE LOS TC5.3CLASE DE PRECISIN5.4RECOMENDACIONES y CONCLUSIONES6.0TRANSFORMADOR DE SERVICIOS AUXILIARES6.1OBJETIVO

6.2CLCULOS7.0DIMENSIONAMIENTO DE LOS CABLES DE ENERGA 7.1OBJETIVO7.2ALCANCE7.3PROCEDIMIENTOS DE CLCULO7.3.1CARACTERSTICAS TCNICAS INICIALES7.3.2CLCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL DE OPERACIN7.3.3INTENSIDADES MXIMAS PERMANENTES EN LOS CABLES7.4CALCULO DE CAONCTORES DE BAJA TENSION.7.5CONCLUSIONES8.0DETERMINACIN DE LAS CAPACIDADES DE LOS EQUIPOS DE CORRIENTE CONTINUA

8.1CAPACIDAD DEL CARGADOR RECTIFICADOR

8.1.1Capacidad del Cargador Rectificador9.0 DETERMINACIN DEL CONDUCTOR DE BARRAS9.1DETERMINACIN DE LA SECCIN.

9.2 EFECTO DE CORTOCIRCUITO

9.3 CONCLUSIONES

10.0 DISEO DE MALLA DE TIERRA

10.1FINALIDAD

10.2MTODO DE MEDICIN

10.3EQUIPO UTILIZADO

10.4VALORES OBTENIDOS

10.5PROCEDIMIENTO DE CLCULO DE RESISTIVIDAD APARENTE DEL SUELO

10.6DISEO DE LA MALLA DE LA SUBESTACION

10.7DISEO DE MALLA PROFUNDA

10.8RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES

NDICE GRFICOS

GRAFICO N01.- DISTANCIA MNIMA ENTRE FASE-TIERRA Y ENTRE FASESGRAFICO N02.- DISTANCIA ENTRE FASES DE CAMPOS ADYACENTES EN BARRAS FLEXIBLES

GRAFICO N03.- DISTANCIA DE TRABAJO HORIZONTAL Y DISTANCIA DE TRABAJO VERTICAL

GRAFICO N04.- ALTURA MNIMA DE PARTE CON TENSIN Y DISTANCIA MNIMA DE LA PORCELANA A TIERRA

GRAFICO N05.- ALTURA DEL CERCO Y DISTANCIA DE PARTES CON TENSIN AL CERCO

GRAFICO N06.- DISTANCIA MNIMA AL PISO SOBRE CAMINOS PARA PASAJE DE APARATOS

GRAFICO N07.- DISTANCIA ENTRE EJES DE EQUIPOS

GRAFICO N08.- CRITERIOS BSICOS DE APANTALLAMIENTOGRAFICO N09.- ALTURA MNIMA DEL CABLE DE GUARDA

GRAFICO N10.- VISTA EN PERSPECTIVA DEL CABLE DE GUARDA

GRAFICO N11.- VISTA FRONTAL DEL REA DE PROTECCIN DEL CABLE DE GUARDA

GRAFICO N 12.- VISTA DE PLANTA DEL REA DE PROTECCIN DEL CABLE DE GUARDA

GRAFICO N 13.- CARACTERSTICA TENSIN AC TIEMPO (TOV) (TEMPERATURA INICIAL +60C)

GRAFICO N 14.- CURVA DE MAGNETIZACIN DE LOS TRANSFORMADORES DE CORRIENTEGRAFICO N15.- PRINCIPIO DE OPERACIN MTODO WENNERNDICE ESQUEMASESQUEMA N01.- UBICACIN DE LOS TRANSFORMADORES DE CORRIENTE SUBESTACIN OXAPAMPA

ESQUEMA N02.- UBICACIN DE LOS TRANSFORMADORES DE CORRIENTE SUBESTACIN VILLA RICA

ESQUEMA N03.- UBICACIN DE LOS TRANSFORMADORES DE CORRIENTE SUBESTACIN PICHANAKI

ANEXOSANEXO N 01.- COORDINACIN DE AISLAMIENTOANEXO N 02.- NIVELES DE AISLAMIENTO NORMALIZADOANEXO N 03.- CLCULO DE RED DE TIERRA PROFUNDA

ANEXO N 04.-CUADRO DE ESPECIFICACIONES DE CONDUCTOR XLPE1.0DETERMINACIN DEL NIVEL DE AISLAMIENTO

1.1 NIVEL DE AISLAMIENTO

Para la seleccin de los aisladores de porcelana se tomara en cuenta el artculo 273 del Cdigo Nacional de Electricidad Suministro 2001, la tensin disruptiva en seco nominal del aislador, cuando sea sometido a pruebas de acuerdo con la norma ANSI C29.1, no deber ser menor a los valores que se consignan en la tabla que se muestra a continuacin:

Tabla N 01Valores de tabla 273.1

Tensin nominal Tensin disruptiva en seco

entre fasesnominal de aisladores

kVkV

22,975

60175

En la siguiente tabla se muestra las caractersticas de la ubicacin de las subestaciones de este proyecto.Tabla N 02DescripcinSubestacin

OxapampaSubestacin

Villa RicaSubestacin Pichanaki

Altura de la instalacin1 800 msnm1 500 msnm520 msnm

Altura de diseo2000 msnm2000 msnm2000 msnm

Temperatura promedio17,3 C18,0 C28 C

Temperatura mxima23,0 C21,9 C34,1

Temperatura mnima12,6 C13,0 C17,2 C

Humedad relativa75-95%89%85-90%

Precipitacin pluvial (anual)1 717 mm1 600 mm2 000 mm

Nivel Ceraunico (tormentas por ao)404040

Para el diseo, la tensin disruptiva en seco del aislador ser multiplicada por el factor de correccin (Fa = 1,131) de acuerdo a la Tabla N 01 y Tabla N 02, tenemos:Tabla N 03

Tabla Corregida para altitud de 2000 msnm

Tensin disrruptiva en seco nominal de aisladores

Hasta 1 000 msnmA 2 000 msnm

[kV][kV]

7585

175198

1.2 CLCULO DE LA LONGITUD DE LA LNEA DE FUGA

Los valores recomendados segn la Norma IEC 815 GUIDE FOR THE SELECTION OF INSULATORS IN RESPECT OF POLLUTED CONDITIONS, se muestran a continuacin.Tabla N 04Tipo de

ContaminacinLongitud especifica cm/kV

Liviana1,6

Media2,0

Pesada2,5

Muy pesada3,1

Se seleccionar el valor 2,0 cm/kV, segn lo indicado por ELECTROCENTRO S.A. Entonces la longitud de fuga total ser:

Donde:

L = Longitud de fuga total, mm.Ufase=Tensin mxima entre fases en kV.

Le=Longitud especfica, segn Tabla N 04.

Aplicando las relaciones indicadas, obtenemos la longitud de fuga mnima requerida, para el aislamiento externo.

Tabla N 05Distancia de Fuga

Tensin nominal de operacinkV22,9 60

Tensin de operacin mximaKV36 72,5

Distancia de fuga totalmm720 1450

Factor de correccin por altitud.-1,131

Distancia de fuga total corregida-814,32 1639,95

Longitud de fuga por aisladormm320

Numero de aisladores -3 6

1.3 AISLAMIENTO POR SOBRETENSIONES EXTERIORES

Para la eleccin de los niveles bsicos de aislamientos, consideramos las tablas resumen del Clculo de Coordinacin de Aislamiento (Anexo 01), las cuales muestran, las tensiones soportadas mnimas especificadas Urw(s), obtenidas de los estudios del sistema Oxapampa-Villa Rica-Pichanaki.Estos valores son los mnimos a aplicar en los ensayos para verificar la tensin soportada a frecuencia industrial de corta duracin a impulso maniobra y a impulso tipo rayo Nivel de tensin 60 kV.Tabla N 06Valores de Urw-Tensin a frecuencia industrial en kV

-Tensin a impulso tipo rayo y por maniobra en kVAislamiento ExternoAislamiento

Interno

Equipos en entrada de lneaOtros equipos

Urw(s)Urw(c)Urw(s)Urw(c)Urw(s)Urw(c)

Corta duracin a frecuencia industrial Fase-tierra619261835958

Fase-fase90170901288789

Impulso tipo maniobra Fase-tierra149-135-58-

Fase-fase274-207-89-

Impulso tipo rayoFase-tierra248194248176183128

Fase-fase248296248222183195

Nivel de tensin 22,9 kV.Tabla N 07Valores de Urw-Tensin a frecuencia industrial en kV

-Tensin a impulso tipo rayo y por maniobra en kVAislamiento ExternoAislamiento

Interno




Fase-fase348134483334


Fase-fase132-79-34-


Fase-fase1631411638411174

Nivel de tensin 13,2 kV.Tabla N 08Valores de Urw-Tensin a frecuencia industrial en kV

-Tensin a impulso tipo rayo y pormaniobra en kVAislamiento ExternoAislamiento

Interno




Fase-fase204620282020


Fase-fase75-46-20-


Fase-fase11680116497043

Para la eleccin de las tensiones normalizadas para ensayos a frecuencia industrial y a impulso tipo rayo deben de elegirse tomando en cuenta los resultados indicados en negrita. Normalmente, los valores de las tensiones especificadas se eligen de forma que corresponde a un nivel de aislamiento normalizado definido en indicado en el Anexo 02, Niveles de Aislamiento Normalizado para la gama I (1 kV

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